Оглавление Вариант 9
Введение 4
1. Исходные данные 5
2. Проектирование основания и фундамента 7
2.1. Оценка грунтов основания 7
2.2. Конструирование трубы 10
2.3. Оценка несущей способности и сжимаемости грунтов основания 13
2.4. Определение нагрузок, действующих на основание фундамента трубы 15
2.4.1. Определение расчетного вертикального давления на звенья трубы от веса насыпи 15
2.4.2. Определение вертикального давления на звенья трубы от подвижной нагрузки 19
2.5. Обеспечение морозоустойчивости водопропускной трубы 20
2.6. Проверка достаточности ширины подошвы фундамента по прочности несущего слоя и несущей способности подстилающего слоя 20
2.7. Расчет параметров грунтовой подушки 23
2.8. Расчет осадки фундамента 26
2.9. Назначение величины строительного подъёма лотка трубы 31
3. Обобщение проектных решений 32
4. Технологические соображения по строительству трубы 34
Библиографический список 36
Введение
Водопропускные трубы – это искусственные сооружения, предназначенные для пропуска под насыпями дорог небольших постоянных или периодически действующих водотоков. Они не изменяют условий движения автомобилей, поскольку их можно располагать при любых сочетаниях плана и профиля дороги, не стесняют проезжую часть и обочины, а также не требуют изменения типа дорожного покрытия.
Водопропускные трубы являются наиболее распространенным видом искусственных сооружений на дорогах. В среднем на каждый 1,35 км дороги приходится водопропускная труба.
Целью курсовой работы является приобретение практических навыков по дисциплине «Основания и фундаменты» на примере проектирования основания и фундамента круглой сборной железобетонной водопропускной трубы под насыпью автомобильной дороги в районах сезонного промерзания грунтов.
Сущность курсовой работы состоит в привязке типового проектного решения сборного железобетонного фундамента трубы к заданным грунтово-гидрологическим условиям, в которых грунтовое природное основание является слабым. Из известных способов создания искусственных оснований предлагается рассмотреть вариант замены слабого грунта природного основания на грунтовую подушку.
Исходные данные
Мощность третьего слоя считается неограниченной. За нулевую отметку принята отметка лотка трубы по оси насыпи (рис.1).
В таблице 1 указаны отметки слоёв инженерно- геологических элементов (ИГЭ) грунтового основания по оси трубы. За нулевую отметку принята отметка лотка трубы по оси насыпи (рисунок 1).
Таблица 1
Исходные физические и механические характеристики ИГЭ
ИГЭ основания |
Разновидность грунтов |
Плотность частиц грунта, ρs т/м3 |
Природная влажность W |
Влажность на границе раскатывания Wp |
Влажность на границе текучести WL |
Модуль деформации Е, МПа |
Угол внутреннего трения φ, град |
Удельное сцепление с1, кПа |
Дневная поверхность грунта, м |
Подошва ИГЭ-1, м |
Подошва ИГЭ-2, м |
1 2 3 |
Супесь Суглинок Глина |
2,66 2,68 2,73 |
0,19 0,21 0,31 |
0,17 0,15 0,26 |
0,22 0,28 0,49 |
6,5 7,5 18 |
18 20 16 |
9 16 43 |
0,06 |
-2,0 |
-6,8 |
Район строительства – г. Рязань;
категория дороги – Iа;
высота насыпи – 7,50 м;
уклон лотка трубы – 15 промилле;
диаметр трубы – 1,50 м.
Грунты основания условно следует считать двухфазными со степенью влажности Sr = 1. Отметка уровня воды (УВ) в трубе условно принимается по верху её внутреннего диаметра.
Рис.1. Графическое оформление исходных данных
2. Проектирование основания и фундамента
2.1. Оценка грунтов основания
По исходным физическим характеристикам грунтов основания (табл.1) рассчитываются их производные характеристики.
Для ИГЭ-1 вычисляю:
- коэффициент пористости
где
–
плотность воды, принимаемая равной 1
т/м3;
- плотность грунта, т/м3,
;
- удельный вес грунта, кН/м3,
где g= 9,81 м/с2 – ускорение свободного падения;
кН/м3
- удельный вес частиц грунта, кН/м3,
кН/м3
- плотность грунта во взвешенном состоянии, т/м3
т/м3
- удельный вес грунта во взвешенном состоянии, кН/м3
кН/м3
- число пластичности
- показатель текучести
Для ИГЭ-2 вычисляю:
- коэффициент пористости
- плотность грунта, т/м3,
- удельный вес грунта, кН/м3,
где g= 9,81 м/с2 – ускорение свободного падения;
кН/м3
- удельный вес частиц грунта, кН/м3,
кН/м3
- плотность грунта во взвешенном состоянии, т/м3
т/м3
- удельный вес грунта во взвешенном состоянии, кН/м3
кН/м3
- число пластичности
- показатель текучести
Для ИГЭ-3 вычисляю:
- коэффициент пористости
- плотность грунта, т/м3,
- удельный вес грунта, кН/м3,
кН/м3
- удельный вес частиц грунта, кН/м3,
кН/м3
- плотность грунта во взвешенном состоянии, т/м3
т/м3
- удельный вес грунта во взвешенном состоянии, кН/м3
кН/м3
- число пластичности
- показатель текучести
На основании ГОСТ 25100 [2] по значениям Jp и JL уточняют разновидность глинистого грунта (табл. П.1.1), (табл. П.1.2).
Таблица 2